Устройство для отображения информации на газоразрядной индикаторной панели переменного тока

 

Использование: автоматика и вычислительная техника, системы отображения информации. Сущность изобретения: устройство содержит газоразрядную индикаторную панель, ключи первой и второй групп, два генератора напряжения разряда электродов рамки, генератор импульсов поддержания разряда, регулятор напряжения, синхронизатор. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике и телевидению и может быть использовано в системах отображения информации на основе газорязрядных индикаторных панелей (ГИП) переменного тока.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства отображения за счет обеспечения тренировки в режим начального включения.

Применение в предлагаемом устройстве генераторов с напряжением, равным минимально допустимому значению напряжения поддержания разряда U_пmin, и дополнительного источника питания с напряжением U_c, равным разности максимального U_пmax и минимального U_пmin допустимых значений напряжения поддержания разряда вместе с регулятором напряжения, и формирование генератором напряжения по одной координате двухполярной последовательности импульсов напряжения позволяет осуществить режим тренировки элементов отображения панели перед началом ввода информации на экран. Эту тренировку приводят без повышения напряжения внешних источников питания. Кроме этого, упрощается схема формирования повышенного напряжения на крайних рамочных электродах в режиме начального включения ГИП и в режиме отображения информации.

Другим отличием предлагаемого устройства является то, что крайние рамные электроды ГИП обеих координат подключены к выходам соответствующих дополнительных генераторов, в которых входы питания подключены к первому и второму источникам питания, один из генераторов выполнен аналогично генератору импульсов напряжения поддержания разряда, в котором точка соединения конденсатора и диода через дополнительный диод и последовательно с ним включенный ключевой транзистор подключена к общей шине, другой генератор выполнен из одной пары последовательно соединенных транзисторов, к выходу которого подключен дополнительный диод с ключевым транзистором, соединенный с общей шиной, при этом управляющие входы транзисторов подключены к соответствующим выходам синхронизатора.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит ГИП 1, ключи 2 и 3 первой и второй групп, генераторы 4 и 5 однополярных импульсов напряжения, соединенные с крайними рамочными электродами Х_р и Y_p, генератор 6 двухполярных импульсов напряжения поддержания разряда, состоящий из двух пар 7 и 8 последовательно соединенных транзисторов Т₃ и Т_р, конденсатора 9 и диода 10, источник 11 постоянного тока с напряжением, равным минимальному значению напряжения поддержания разряда U_пmin, источник 12 постоянного тока с величиной напряжения, равной разнице максимального и минимального значения напряжения поддержки, регулятор 13 напряжения U_c и синхронизатор 14.

На фиг. 2 представлены эпюры сигналов блоков устройства: 15 - тактовые импульсы и 16-22 - управляющие импульсы синхронизатора 14: 23 - импульсы напряжения поддержки U_пY на электродах координаты Y от генератора 6 и ключа 2; 24 - импульсы напряжения U_пХ на электродах координаты Х ключа 3, 25 - результирующее напряжение на электродах координат Х и Y элементов отображения ГИП 1; 26 - выходной сигнал генератора 4 на рамочных электродах Y_р; 27 - выходной сигнал генератора 5 на рамочных электродах Х_р; 28 - общий импульс отражения на электродах координаты Х в режиме полного стирания с ключа 3; 29 - полувыбранный импульс записи на координате Y с ключа 2; 30 - полувыбранный импульс записи по координате Х с ключа 3; 31 - выбранный результирующий импульс записи на электродах элемента отображения; 32 - настенное напряжение в горящем элементе отображения.

Генератор 5 напряжения разряда электродов рамки по координате Х содержит диод 33, разрядный транзисторный ключ 34, зарядный и разрядный транзисторные ключи 35. Генератор 4 по координате Y содержит первый диод 36, дополнительный транзисторный ключ 37, второй диод 38, конденсатор 39, первые 40 и вторые 41 зарядный и разрядный транзисторные ключи.

Устройство для отображения информации работает следующим образом.

ГИП 1 переменного тока в составе устройства имеет три режима работы после включения: начальное включение, полное стирание, индикация и запись информации. Основной режим работы ГИП 1 - индикация и запись информации. Для отображения информации на экране необходимо обеспечить устойчивую работу всех элементов отображения (ЭО) в режиме памяти, т. е. если ЭО горит без подачи импульса записи, то при допустимых изменениях напряжение поддержки это состояние должно сохраниться.

Этот режим работы обеспечивается подачей на электроды координаты Y двухполярной последовательности импульсов 23 напряжения поддержания разряда фиг. 2 с амплитудой, недостаточной для зажигания элементов отображения, но достаточной для поддержания периодического возникновения газового разряда в ранее заженных элементов отображения. Генератор 6 формирует эти импульсы напряжения поддержания разряда с помощью двух пар 7 и 8 транзисторных ключей конденсатора 9, диода 10 и источников 11 и 12. С выхода генератора 6 импульсы 23 поступают на электроды координаты Y.

Импульс 23 напряжения поддержания разряда положительной полярности (фиг. 2) формируется от источника 11 включением транзисторов Т₃ пар 7 и 8 генератора 6 (фиг. 1) сигналами 16 и 16 от синхронизатора 14. При этом одновременно осуществляется заряд конденсатора 9 до значения, равного сумме напряжений (U_п+U_c), через диод 10, подключенный через регулятор 13 к отрицательному полюсу источника 12.

Отрицательный импульс 23 напряжения поддержания разряда формируется от заряженного конденсатора 9 включением транзисторов Т_р пар 7 и 8 генератора 6 сигналами 17 и 18.

Вершины импульсов формируются за счет того, что ГИП переменного тока после прохождения тока газового разряда, если есть горящие ЭО представляет собой заряженную емкость. Конструктивно ГИП переменного тока представляет собой набор емкостей, так как электроды изолированы от газового промежутка.

После выключения транзисторов Т₃ пар 7 и 8 сохраняется положительный заряд емкости ячеек ГИП до включения транзисторов Т_р, для отрицательного заряда до включения транзисторов Т₃ уровень U_c после отрицательного импульса 23 напряжения поддерживается и формируется включением транзистора Т_р пары 8.

После положительного импульса 23 напряжения поддержки уровень формируется ключом 2. На электродах по координате Х в режиме отображения информации импульсы напряжения не формируются, а на них через микросхемы 41 ключа 3 подается постоянное напряжение U_п от источника 11.

Для ГИП переменного тока одним из важнейших электрических параметров является диапазон памяти U_п, т. е. разница между максимальным напряжением поддержки U_пmax и минимальным U_пmin равна U_п= U_пmax-U_пmin. С учетом этого напряжение источника 12 равно U₁₂= U_п= U_c.

При хранении или при долговременном отображении неизменяемой информации в ГИП происходит изменение электрических параметров, например увеличение времени статистического запаздывания разряда в негорящих ЭО и уход электрических параметров в горящих ЭО. Для исключения этого влияния на работу ГИП 1 в режиме начального включения прибора на электродах координаты Х формируют импульсы 24 напряжения.

В результате на всех ЭО формируется импульсное результирующее напряжения зажигания. На рамочных электродах, служащих для снижения статистического времени запаздывания возникновения газового разряда в ЭО во всех режимах работы по координате Y, подают двухполюсное импульсное напряжение от генератора 5 с превышением амплитуды U_п на величину U_c. Генератор 5 выполнен по схеме, аналогичной генератору 6, с дополнительным диодом и транзисторным ключом и включается импульсами 16, 17, 18, 20 и 21.

По координате на рамочных электродах Х_р от генератора 4 сформируются импульсы напряжения 27 (фиг. 2). Генератор 4 выполнен из одной пары 35 транзисторов Т₃ и Т_р с дополнительным диодом 33 и транзистором 34 и включается импульсами 16, 17 и 22.

В режиме начального включения на рамочных электродах Х_р амплитуду импульсного напряжения увеличивают за счет коммутации напряжения источника 11 путем включения транзистора Т₃ генератора 5 сигналом 22 от синхронизатора 14. В результате на электродах ЭО, лежащих на пересечении электродов Х_р и Y_p, резко увеличивается амплитуда результирующего напряжения, что приводит к снижению статического запаздывания возникновения разрядов этих ЭО и во всех ЭО ГИП 1.

По окончанию режима начального включения ГИП 1 на электродах координаты Y устанавливается начальное значение напряжения поддержания разряда, а на электродах координаты Х - постоянное напряжение + U_п. При этом все ЭО индикатора находится в горящем состоянии. После цикла формирования импульса 23 отрицательной полярности с номинальной амплитудой U_п формируется уровень с напряжением U_c по координате Y.

По координате Y в момент формирования уровня U_c координаты Y на всех электродах ключа 3 сигналом 19 аналогично режиму начального включения формируется импульс 28 (фиг. 2), который является импульсом стирания, т. е. гашения разряда во всех ЭО ГИП 1, кроме ЭО рамочных электродах, так как на эти ЭО подается повышенное импульсное напряжение. В результате действия импульса стирания 28 во всех ЭО экрана возникает газовый разряд с током, недостаточным для накопления зарядов, и настенное напряжение уменьшается до нуля, а последующий положительный импульс имеет амплитуду, недостаточную для возникновения газового разряда.

Зажигание выбранных ЭО при вводе информации на экран панели осуществляется путем формирования по обоим координатам Х и Y импульсов 29 и 30 полувыборки.

На электродах координаты Y формируется на всех повышенных электродах уровень - U_c, а на выбранных с помощью транзистора Т_р - импульс 29 записи полувыборки с напряжением U_п.

По координате Х на выбранном электроде формируют импульс 30 записи полувыборки путем шунтирования напряжения +U_п до нулевого уровня с помощью транзистора Т_р на выбранном выходе. В результате на выбранном ЭО получается импульс 31 записи с амплитудой выше напряжения зажигания, который обеспечивает возникновения газового разряда. После газового разряда в ЭО происходит накопление настенного заряда 32 (фиг. 2), который обеспечивает повторное возникновение разряда при каждой смене полярности напряжения поддержания разряда U_п 25.

Изобретение было опробовано в видеомодуле ВИГ-1 на основе ИГПВ-256/256. Видеомодуль имеет источник питания + U_п= 80 В; -U_c= 20 B; +5 B и изолированный 5 В.

В устройстве установка номинального значения напряжения поддержания разряда осуществляется регулятором подключения к дополнительному источнику U_доп= U_c= 20 B.

При выполнении аналогичного устройства по прототипу должно быть источников питания: +U_п= (180-100) В, -U_п= (180-100) В и дополнительные источники до 160 В для создания начальной тренировки ГИП согласно техническим условиям на панель, при этом элементы генераторов должны выдерживать повышенное напряжение.

Таким образом, в предлагаемом устройстве снижено количество высоковольтных источников питания, упрощен процесс формирования сигналов для тренировки ГИП, снижены уровни коммутируемых напряжений, что увеличило надежность работы ГИП 1 в составе устройства и надежность работы элементов схемы управления. (56) Патент США N 4180762, кл. Н 05 В 37/00, опублик. 1986.

Авторское свидетельство СССР N 1012331, кл. G 09 G 3/30, 1981.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ПАНЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее ключи первой и второй групп, выходы которых подключены соответственно к вертикальным и горизонтальным шинам газоразрядной индикаторной панели (ГИП), генератор импульсов напряжения поддержания разрядов, содержащий зарядный и разрядный транзисторные ключи, выходы которых подключены к управляющему входу ключей первой группы, регулятор напряжения, вход которого соединен с входами генераторов напряжения разряда электродов рамки, выходы которых соединены с рамочными шинами ГИП, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, генератор импульсов напряжения поддержания разрядов дополнительно содержит конденсатор, диод и дополнительные зарядный и разрядный транзисторные ключи, выходы которых соединены с одним информационным входом зарядного и разрядного ключей и с одним выводом конденсатора, другой вывод которого соединен с другим информационным входом зарядного и разрядного ключей и с катодом диода, анод которого соединен с одним информационным входом дополнительных зарядного и разрядного ключей и с выходом регулятора напряжения, вход которого является входом устройства для подключения соответствующего напряжения смещения, информационные входы ключей первой и второй групп соединены с вторыми информационными входами генераторов напряжения разряда электродов рамки, с другим информационным входом дополнительных зарядного и разрядного ключей и является входом устройства для подключения соответствующего напряжения питания, управляющие входы транзисторных ключей генератора импульсов напряжения поддержания разрядов и управляющие входы группы ключей первой и второй групп и генераторов напряжения разряда электродов рамки являются управляющими входами устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что генератор напряжения разряда электродов рамки по X координате содержит зарядный и разрядный транзисторные ключи, выходы которых соединены с катодом диода и являются выходом генератора, анод диода подключен к выходу дополнительного разрядного ключа, первый и второй информационные входы зарядного и разрядного ключей являются соответственно первым и вторым информационными входами генератора, управляющие входы ключей являются управляющими входами генератора.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что генератор напряжения разряда электродов рамки по Y координате содержит первые зарядный и разрядный ключи, первый и второй информационные входы которых являются соответственно первым и вторым информационными входами генератора, а выходы подключены к одному выводу конденсатора и к первому информационному входу второго зарядного и разрядного ключей, второй информационный вход которых соединен с анодом первого диода и с вторым выводом конденсатора, а выход соединен с катодом второго диода и является выходом генератора, катод первого диода соединен с вторым информационным входом первых зарядного и разрядного ключей, анод второго диода соединен с информационным входом дополнительного разрядного ключа, управляющие входы первых и вторых зарядного и разрядного ключей и дополнительного разрядного ключей являются управляющими входами генератора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2